Deoxiribonukleinsav (DNS)
Biológiai szerkezetek
A természetben előforduló DNS-molekulák lehetnek körkörösek vagy lineárisak. Az egysejtű baktériumok és az archaea (a prokarióták) genomjai, valamint a mitokondriumok és a kloroplasztiszok (bizonyos funkcionális struktúrák a sejten belül) genomjai körkörös molekulák. Ezenkívül néhány baktérium és archaea rendelkezik kisebb kör alakú DNS-molekulákkal, úgynevezett plazmidokkal, amelyek jellemzően csak néhány gént tartalmaznak. Sok plazmid könnyen átadható egyik sejtből a másikba. Egy tipikus baktérium esetében a szervezet összes génjét kódoló genom egyetlen egybefüggő körkörös molekula, amely félmillió-ötmillió bázispárt tartalmaz. A legtöbb eukarióta és néhány prokarióta genomja lineáris DNS-molekulákat, úgynevezett kromoszómákat tartalmaz. Az emberi DNS például 23 pár lineáris kromoszómából áll, amelyek hárommilliárd bázispárt tartalmaznak.
A DNS minden sejtben nem szabadon, oldatban, hanem fehérjével bevont komplexként, kromatin néven létezik. A prokariótákban a DNS-t borító laza fehérjebevonat segít leárnyékolni a foszfodiészter gerinc negatív töltését. A kromatin olyan fehérjéket is tartalmaz, amelyek szabályozzák a génexpressziót és meghatározzák a kromoszómák jellegzetes alakját. Az eukariótákban a DNS 140 és 200 bázispár közötti hosszúságú szakasza nyolc pozitív töltésű fehérje, a hiszton különálló csoportja körül tekeredik, és egy gömb alakú szerkezetet, a nukleoszómát alkotja. További hisztonokat tekercselnek a DNS egymást követő szakaszai, nukleoszómák sorozatát alkotva, mint gyöngyök a madzagon. A DNS átírása és replikációja eukariótákban bonyolultabb, mivel a nukleoszóma-komplexeknek legalább részben szét kell esniük ahhoz, hogy a folyamatok hatékonyan le tudjanak zajlani.
Encyclopædia Britannica, Inc.
A legtöbb prokarióta vírus lineáris genomot tartalmaz, amely jellemzően sokkal rövidebb, és csak a vírusszaporodáshoz szükséges géneket tartalmazza. A bakteriofágoknak (vagy fágoknak) nevezett bakteriális vírusok a DNS lineáris és cirkuláris formáit is tartalmazhatják. Például az Escherichia coli baktériumot megfertőző bakteriofág λ (lambda) genomja 48 502 bázispárt tartalmaz, és létezhet fehérjeburokba csomagolt lineáris molekulaként is. A λ-fág DNS-e létezhet cirkuláris formában is (a Helyspecifikus rekombináció című részben leírtak szerint), amely képes integrálódni a gazdabaktériumsejt cirkuláris genomjába. Mind a cirkuláris, mind a lineáris genom megtalálható az eukarióta vírusok között, de ezek gyakrabban használnak RNS-t genetikai anyagként.